Jak fungují větrné elektrárny. Větrné generátory pro domácnost: typy, přibližné ceny, kutilská výroba. Je výhodné využívat alternativní zdroje energie?

Jakékoli podvodní pilotované vozidlo, bez ohledu na jeho účel a hloubku ponoření, může být reprezentováno ve formě následujících hlavních prvků a systémů: odolný trup, lehký trup, systém ponoru a výstupu, systém vyrovnání-trim, nouzový systém balastní systém, elektrárna, komplex pohonu a řízení, hydraulický systém, systém podpory života posádky, navigační, komunikační, osvětlovací a přístrojové vybavení.

Robustní bydlení

Všechny systémy zařízení jsou ovládány a pilotovány z kokpitu umístěného uvnitř odolného krytu (PC). Počítač je vystaven vnějšímu tlaku vody, který se zvyšuje s každým metrem ponoření. Tento tlak je velmi vysoký; jen si vzpomeňte na Pascalovu zkušenost s barelem, který praskl v důsledku dopadu sloupce vody na jeho stěny. Úspěch a bezpečnost podvodních sestupů závisí především na spolehlivosti PC, které chrání posádku podvodního vozidla před účinky ničivého tlaku vody. Při návrhu podvodního vozidla se tvar a tloušťka stěn trupu nastavuje s ohledem na pracovní hloubku ponoření a typ materiálu, ze kterého je trup vyroben. Používanými materiály jsou především vysokopevnostní ocel, titan a slitiny hliníku. Za optimální tvar těla je považován ten s daným objemem a silou, který poskytuje nejmenší váhu. Poměr hmotnosti PC a jeho výtlaku (objem násobený měrnou hmotností vody) určuje vztlak zařízení; Čím je menší, tím větší je vztlak zařízení. Tomuto požadavku nejlépe vyhovuje kulový tvar PC, i když existuje velké množství podvodních vozidel s válcovitými a elipsoidními karoseriemi, ve kterých je posádka a vybavení celkem pohodlně umístěno. Koule je svým designem jednotnější a odolnější vůči vnějšímu tlaku. Napětí vznikající v kulovém PC materiálu za předpokladu, že vnější tlak, průměr tělesa a tloušťka stěny jsou stejné, je poloviční napětí ve válcovém tělese. V celém rozsahu hloubky se používají ponorná tělesa s kulovými PC. Méně obvyklé jsou ohrazení sestávající ze dvou nebo více koulí spojených přechody. Zařízení s válcovitým tvarem těla pracují v hloubkách od 100 do 600 m (výjimkou jsou „Aluminaut“ a „Sever-2“) Robustní tělesa jiných tvarů, například čočkovité těleso „Deniz“ nenašlo přílišné uplatnění . Bez ohledu na tvar pevných pouzder závisí jejich těsnost na pečlivém konstrukčním výpočtu pevnosti a zohlednění napětí, která vznikají v oblastech vyříznutých prvků a otvorů pro poklop, průzory a různé vstupy ve stěnách PC. Po vyrobení je PC, ověšené velkým množstvím tenzometrů pro měření napětí, podrobeno tlakové zkoušce ve zkušební komoře. Napětí vznikající v místech měření, zejména ve výřezech, nesmí překročit hodnotu meze kluzu pro materiál, ze kterého je pouzdro vyrobeno. Použití nových materiálů pro výrobu PC s vysokou měrnou pevností (poměr meze kluzu k hustotě), rázovou houževnatostí, odolností proti korozi, tažností, svařitelností a snadností obrábění může výrazně zvýšit hloubku ponoru zařízení. Příklady zahrnují ponorky Alvin, Sea Cliff a Turtle, u kterých byly odolné ocelové trupy nahrazeny trupy vyrobenými z titanových slitin, což jim umožnilo provoz v hloubkách 4000 a 6000 m Vysoká měrná pevnost a nízká hustota (4,5 g/cm3). titan, vysoká odolnost pevnost v tahu, odolnost proti korozi a nemagnetické vlastnosti jej řadí mezi nejslibnější materiály pro výrobu odolných trupů a konstrukčních prvků podvodních vozidel. Současně se vyvíjejí a testují oceli, které jsou lepší než titan v pevnosti a pružnosti, a jsou schopné stát se lídrem ve výrobě trupů pro hlubinná zařízení. Slibné jsou oceli s ultra vysokou mezí kluzu a vysokou pevností. Nevýhodou těchto ocelí (NS 90, 10 Ni-8Co) je zatím nedostatečná tažnost a houževnatost, což vede ke snížení spolehlivosti při rázech. Slitiny hliníku, které se používaly v prvních fázích konstrukce podvodních dopravních prostředků, ustupují pro svou špatnou svařitelnost a nízký modul pružnosti novým materiálům.

Lehké tělo

Lehké tělo (LC) dodává zařízení dokonalý vzhled a aerodynamický tvar nezbytný pro snížení hydrodynamického odporu. Tvar LC je určen určenými rozměry podvodního plavidla, tvarem a rozměry odolného trupu a principem uspořádání řady přívěsných systémů, jako je systém ponor-výstup, vyrovnávací-trim a hydraulické systémy, bateriové skříně a motory. Nejrozšířenější jsou kapkovité a torpédovité formy LC. Malý počet zařízení („Deniz“, „Deep Quest“) má zploštělý nebo elipsoidní („Beaver-4“) tvar LK. Ponorky malých hloubek, které mají válcové PC, se nejčastěji obejdou bez LC („Deep Diver“). Materiály používané pro výrobu LC jsou sklolaminátové plasty, vícevrstvé materiály na bázi epoxidové pryskyřice vyztužené vysokopevnostním kevlarovým vláknem a syntaktické (syntaktické je plovoucí materiál vyrobený ze syntaktické pěny, která odolává vysokým tlakům, sestávající z fenolických mikrobalónků v epoxidové plnivo), méně často - lehké slitiny hliníku a titanu. Proces výroby LC ze skleněných vláken se skládá ze tří fází: zhotovení „prsa“ těla podle výkresu, nalepení matrice na něj a vyplnění matrice vrstvami skelného vlákna impregnovaného pryskyřicí. LC se může skládat z několika prvků. Jeho horní část je paluba s oplocením pro poklop. Kýlová část kryje baterie. Na bocích LC jsou odnímatelné revizní poklopy pro servis přívěsných systémů.

Systém střemhlavého výstupu

Systém ponor-výstup zajišťuje přechod podvodního dopravního prostředku z hladiny do ponořené polohy a zpět změnou vztlaku. U prvních bezkabelových podvodních vozidel - batyskafech - se potřebného vztlaku dosahovalo změnou objemu benzínu v plováku a množství střely v bunkrech. Střela pro nastavení vztlaku byla použita i v další generaci zařízení („Aluminaut“, „Deep Quest“, „Dovb“, „Siana“, „Sea Cliff“). S příchodem syntaktiky navržené pro velké hloubky, schopné výrazně kompenzovat hmotnost zařízení, bylo možné opustit velké a nebezpečné benzínové plováky a výrazně zmenšit rozměry podvodních vozidel. Moderní podvodní vozidla jsou vybavena hlavními balastními nádržemi (CBT), které mají dostatečně velký vnitřní objem, který se po ponoření naplní mořskou vodou. Voda vstupuje přes odtoky nádrže a nahrazuje vzduch, který vystupuje přes otevřené ventilační ventily. Když se zařízení vynoří, pilot má možnost vyfouknout nádrže vzduchem z válců vysoký tlak. Foukání se zastaví, když se z odtoku objeví vzduchové bubliny. Je třeba poznamenat, že možnost úplného pročištění CGB je omezena tlakem vzduchu ve válci a hloubkou, ve které je zařízení umístěno. Typicky se pro vozidla s malou hloubkou používá vzduch stlačený na 200 atm, pro hlubinná plavidla se tlak vzduchu v lahvích zvýší na 400 atm. Zásoba vzduchu v lahvích by měla být dostatečná pro dvojité proplachování centrální městské nemocnice. Systém vyrovnání-vyrovnání Systém vyrovnání-trim (UDS) poskytuje přesné nastavení vztlaku podvodního plavidla, které je nutné při fixaci polohy vozidla na zemi, studovaném objektu, visení v tloušťce, potápění nebo stoupání při dané rychlosti. Dalším účelem UDS je změnit trim (vyrovnání zařízení nebo poskytnutí sklonu pro práci speciální případy). U většiny plavidel s posádkou pod vodou je požadovaného vztlaku dosaženo odpovídající změnou hmotnosti vozidla s konstantním výtlakem. Ke zvýšení hmotnosti v důsledku příjmu balastní vody dochází při plnění balastních nádrží gravitací nebo silou. Ke snížení hmotnosti v důsledku odstranění balastu dochází, když jsou čerpadla zapnuta k čerpání vody přes palubu. Příroda tento problém vyřešila před miliony let vytvořením malého živého podvodního dopravního prostředku – Nautila. Nautilus je měkkýš s nádhernou zkroucenou schránkou, žijící v hloubkách až 600. Nautilus snadno mění svůj vztlak, buď se vznáší ve vodním sloupci, nebo klesá. Škeble nasává nebo vytlačuje vodu z vnitřní trubky, která prochází celým spirálovitým pláštěm, rozděleným do utěsněných oddílů. Trimovací čerpadlo čerpá balast (vodu nebo rtuť) z příďových nádrží do záďových nádrží a naopak, čímž mění množství balastu a trim zařízení. Struktura UDS kromě nádrží a trimového čerpadla zahrnuje: čerpadla mořské vody, ventily, filtry, potrubí, omezovače průtoku a ovládací a monitorovací panel UDS. Čerpadla na mořskou vodu jsou srdcem UDS, čerpají vodu až do maximální provozní hloubky zařízení. Řízené ventily přijímají vodu do nádrží a umožňují přečerpávání balastu z přídě na záď a zpět a také odčerpávání vody z nádrží. Omezovače průtoku se aktivují v případě selhání ventilu nebo zničení potrubí, kdy se mořská voda vrhne do nádrží a způsobí nekontrolované klesání zařízení. Na ovládacím panelu je kromě vypínačů pro ventily a čerpadla ukazatel stavu vody v nádržích. Dalším principem úpravy vztlaku je změna výtlaku podvodního dopravního prostředku při zachování konstantní hodnoty jeho hmotnosti. Provoz variabilního zdvihového objemu UDS (Argus) je založen na čerpání oleje z odolných nádrží do elastických variátorových vaků, což zvyšuje vztlak zařízení. Kladný vztlak se v tomto případě zvyšuje o hmotnost vody, jejíž objem je ekvivalentní objemu variátoru. Trimování se provádí čerpáním oleje do přídě nebo zádi pomocí čerpadla trimovacího systému. U některých zařízení („Mořská panna“) se obložení mění pohybem nákladu ve vodorovné rovině, například boxu na baterie pomocí hydraulického válce.

Nouzový balastní systém

Dlouholetá praxe v ovládání podvodních pilotovaných prostředků ukázala, že někdy nastávají docela nepříjemné situace, kdy pilot musí použít systém nouzového výstupu. Systém nouzového výstupu zajišťuje uvolnění nouzového balastu v případech, kdy není možné použít elektrárnu k provozu čerpadel a motorů, když dochází k nekontrolovanému proudění mořské vody do systémů zařízení nebo když zařízení uvízne v blátě. půdu a výkon vertikálních motorů nestačí k odplavení viskózních nemocí. Jako nouzová zátěž se používají těžké bateriové boxy, rtuť z trimovacích nádrží, hydraulický shoz kotev, další přívěsná zařízení s značnou hmotností a konečně olověná nebo kovová závaží. Reset se provádí pomocí záložních baterií nebo squibů. Náklad připevněný k odolné nástavbě lze z kabiny uvolnit i ručně. Celková hmotnost nouzové zátěže musí být vypočtena s ohledem na maximální možný záporný vztlak zařízení. Roli nouzového balastu plní také posunovací střela určená k ovládání vztlaku (Trieste-2), umístěná v bunkrech s elektromagnetickými uzávěry. Většina zařízení má schopnost snadno se rozdělit s motory, manipulátory a výložníky vyčnívajícími za obrysy lehkého těla v případě zapletení do sítí nebo kabelů. Syntaktická bóje, natřená jasně oranžovou barvou, uvolněná na hladinu a spojená s přístrojem silným dlouhým kabelem, označuje místo nehody.

Elektrárna

Pohyb vozidla, činnost hlavních prvků a systémů a schopnost dlouhodobě plnit složité úkoly v ponořené poloze závisí na vlastnostech elektrárny (PP). ES zahrnuje zdroje energie, měniče napětí a části vedoucí proud. Zdroje energie používané na podvodních vozidlech se dělí na baterie, generátory proudu s tepelnými motory, palivové články a jaderné elektrárny. Naprostá většina podvodních vozidel (95 %) má baterie – olověné nebo alkalické (stříbro-zinek, nikl-kadmium). Olověné baterie se nejčastěji instalují na vozidla s posádkou a vyznačují se spolehlivostí (asi 1000 cyklů nabití a vybití), snadnou údržbou a nízkou cenou. Mezi jejich nevýhody patří značná hmotnost, nízká (30 Vgh/kg) měrná energie (poměr energetické rezervy k hmotnosti zdroje) a narušení provozu při velkých úhlech náklonu aparátu. Stříbrno-zinkové baterie („Sea Cliff“) jsou 4krát účinnější než olověné baterie, jsou však citlivější na teplotní výkyvy, vydrží maximálně 150 cyklů nabití-vybití a jsou mnohem dražší. Měrná energie nikl-kadmiových baterií („Nautil“, „Bentos-5“) se svou hodnotou blíží měrné energii olověných baterií. Díky dlouhé životnosti (až 2500 cyklů), odolnosti a snadnému použití mají nikl-kadmiové baterie nízké napětí (1,2 V na článek) a vysokou cenu. Baterie sestavené do baterie jsou umístěny buď uvnitř odolného pouzdra („Aluminout“), nebo vně – v krabicích naplněných tekutým dielektrikem a vybavených ventilem pro odvádění plynů uvolňovaných během a po nabíjení. Systém externí kompenzace tlaku využívá membránové nebo pístové kompenzátory. Některá vozidla („Shinkai“, „Tours“) používají dieselové generátory, které dobíjejí baterie a zajišťují pohyb po povrchu. Palivové články byly testovány v 10 kW instalaci na palubě amerických raket Apollo před použitím na ponorkách. V baterii sestávající z palivových článků jsou aktivní látky umístěny v externích zásobnících a jsou k elektrodám přiváděny postupně, jak jsou spotřebovávány. Doba provozu je dána zásobami aktivních (anodických) látek a oxidačního činidla (katodové látky). Jako účinné látky lze použít kyslíko-vodíková, hydrazin-peroxidová a hydrazin-kyslíková činidla (Star-1, Dean Quest). Elektrochemické generátory hydrazinu pro svou nízkou účinnost zatím nenašly široké uplatnění v podvodní technice. Při použití palivových článků s kapalným elektrolytem navíc nelze vyloučit netěsnosti, korozi a vystavení osob vysoce toxickým látkám. Nejbezpečnější je z tohoto pohledu použití palivových článků s pevným polymerním elektrolytem v elektrárnách. Baterie 130 takových článků s aktivní plochou cca 4 m2 poskytuje výkon 17 kW při napětí 120 V a energetické náročnosti 96 kW/h. Pro americkou výzkumnou ponorku HP-1 byla vytvořena jaderná elektrárna s parní turbínou. Vzhledem k řadě výhod jsou jaderná zařízení stále vhodnější pro ponorky s velkým výtlakem. Práce na vytvoření nových elektráren pro podvodní vozidla probíhají cestou snižování rozměrů a zvyšování jejich specifické energie.

Komplex pohonu a řízení

Pohonný a řídicí komplex (PSC) zajišťuje pohyb a manévrování podvodního vozidla v podvodních a povrchových polohách. DRC se skládá z běžících pohonů, které umožňují translační pohyb, a posunovacích pohonů, používaných pro vertikální pohyb, včetně bezpečného přistání na zemi a manévrování; zatáčky, pohyb se zpožděním, změna směru pohybu vzad, pohyb v úzkých oblastech. Pasivní kormidla a stabilizátory, které vytvářejí řídicí síly v důsledku interakce s vodou, v důsledku nízká rychlost Většina podvodních vozidel je neúčinná. K provádění složitých manévrů používají moderní podvodní vozidla trysky na rotačních sloupech a vrtule instalované uvnitř horizontálních a vertikálních šachet v lehkém trupu. Jako elektrický pohon pro DRC se používají stejnosměrné elektromotory a méně často elektromotory na střídavý proud. Někdy se používají vodní tryskové pohony poháněné elektrohydraulickým čerpadlem - jednoduché a spolehlivé, ale s nízkou účinností a rychlostí („Deniz“, „Tankay“). Mnoho zařízení má hydraulické pohony („MIR-1“, „MIR-2“). Stejnosměrné motory jsou umístěny v samostatné robustní skříni. Výstupní hřídel takového motoru musí být utěsněna olejovými ucpávkami, při vysokých proudových hustotách hrozí nebezpečí přehřátí vinutí. Tato možnost se používá pro zařízení s malou hloubkou. Výhody stejnosměrného elektrického pohonu jsou snadné ovládání rychlosti, nízká hmotnost, vysoká účinnost a spolehlivost. Ponorné stejnosměrné motory jsou umístěny v pouzdrech naplněných kapalným dielektrikem. Pro kompenzaci vnějšího tlaku jsou skříně vybaveny kompenzátory. Kapalné dielektrikum (petrolej nebo olej) má dobrou tepelnou vodivost, proto je možné zvýšit elektromagnetické zatížení motoru. Nevýhody takových motorů jsou pravděpodobnost snížené izolace vinutí v důsledku pronikání kartáčového prachu spolu s kapalinou a tření rotujících částí o dielektrikum. Další možností podvodního elektromotoru je střídavý motor, který pracuje přímo ve vodě. Hmotnost takového motoru je ve srovnání s hmotností stejnosměrného motoru o stejném výkonu menší, ale použití střídavého proudu vyžaduje přítomnost měniče umístěného uvnitř počítače nebo v samostatném odolném krytu, což výrazně zvyšuje hmotnost podvodního vozidla. Počet propulzorů a místa jejich instalace jsou určeny konstrukčními prvky a účelem podvodního plavidla. Princip přiměřené dostatečnosti naplňuje schéma se třemi pohony: záďovou pohonnou jednotkou v rotační trysce a dvěma palubními, které mění polohu ve vertikální rovině v rozsahu 180° („MIR-1“, „MIR-2“). Podvodní pilotované vozidlo „Pysis“ je vybaveno pouze dvěma palubními pohony namontovanými na otočné tyči. Potápěčský přístroj Inspection má tři páry pevně upevněných propulzorů. Dva hlavní náporové motory (6 kW) jsou umístěny po stranách v zadní části, dva vertikální (3 kW) jsou umístěny v příďové a záďové hřídeli lehkého trupu, nad ním jsou upevněny dva kulatinové ponorné stejnosměrné elektromotory (1 kW). vyrovnávací a vyrovnávací nádrže. Pohonné vrtule přesahující LC jsou chráněny nástavci, které chrání listy vrtule před kontaktem s pevnými tělesy. Tryska navíc zužuje průtok a zvyšuje rychlost proudění vody lopatkami vrtule, to znamená, že zvyšuje účinnost pohonné jednotky.

Hydraulický systém

Hydraulický systém obsahuje: agregát pohonného čerpadla, který zajišťuje potřebný tlak v systému, regulační ventily, kompenzátory vyrovnávající vnitřní a vnější tlak, zásobníky pracovní kapaliny, potrubí a akční členy - hydraulické válce a hydromotory, které pohánějí vrtule, zatahovací a rotační zařízení, manipulátory a podvodní nástroje. Jako pracovní kapalina se používá olej, který kromě své hlavní funkce - přenosu hydraulické energie - zajišťuje mazání pohonů. Čerpací jednotka dodává pracovní kapalinu pro pohon hydromotorů a válců a skládá se z ponorného elektromotoru s jedním nebo více čerpadly. Čerpadla jsou uzavřena v pláštích, naplněná olejem a lze u nich regulovat výkon a směr průtoku. Nejčastěji jsou podvodní vozidla vybavena hydraulickými čerpadly a hydromotory, které prošly dobrá kontrola v letectví a kosmické technice. Nastavení směru přívodu pracovní tekutiny, jejího průtoku a tlaku se provádí pomocí přístrojů, které informují o tlaku oleje v systému, teplotě, hladině oleje v kompenzátorech a proudu elektromotoru čerpací stanice. Problémy, které vznikají při provozu hydromotorů, jsou spojeny se zvýšením viskozity a stlačitelnosti oleje a také s poklesem tlaku v systému s rostoucí hloubkou ponoření. V důsledku toho klesá již tak nízká účinnost hydromotorů. Nicméně rozšířené použití hydromotorů na podvodních vozidlech je způsobeno touto možností rychlý start a dorazy, s širokým rozsahem rychlostí a výkonů. Naprostá většina podvodních vozidel je vybavena manipulátory nebo mechanickými „pažemi“. Často jeden z manipulátorů drží zařízení v poloze potřebné pro práci na předmětu a druhý se používá jako pracovní nástroj. Vůbec první manipulátory byly vybaveny ručním pohonem s mechanickými tyčemi procházejícími vstupy do odolného pouzdra. Moderní manipulátory mají hydraulický pohon a uvádějí se do pohybu pomocí spínačů zabudovaných v ovládací rukojeti – joysticku. Jednoduché pohyby jsou řízeny průtokovými přepínacími ventily, složitější pak proporcionálními ventily a rychlost pohybu závisí na amplitudě výchylky rukojeti joysticku. Pohyb ruky nebo rukojeti mechanického „paže“, stlačení a jeho síla jsou řízeny elektrohydraulickými zařízeními - servoventily, které zajišťují průtok tekutiny úměrný průtoku k nim elektrický signál. Pro provádění složitých operací pod vodou musí manipulátor provést alespoň šest nezávislých pohybů. Funkčnost manipulátorů je rozšířena použitím různých typů podvodních nástrojů. Hydraulické nástroje mají hydraulické konektory a jsou spojeny s manipulátorem. Tento nástroj může být lineární (řezačky kabelů) a rotační ( různé disky a cvičení). Hlavními požadavky při výběru a návrhu hydraulických systémů, manipulátorů a nástrojů jsou spolehlivost, vysoký výkon, kompaktnost a nízká hmotnost. Systém podpory života posádky Systém podpory života posádky (CLS) se používá k zajištění podpory života posádky podvodního plavidla během ponoru. Normální doba trvání pracovního sestupu je 10-12 hodin, přičemž nouzová zásoba životodárných kapalin je nejméně tři dny. Standardní sada Systém se skládá z prostředků: - poskytování kyslíku; - absorpce oxidu uhličitého a škodlivých nečistot; - udržování normálních teplotních a vlhkostních podmínek; - analýza plynů a indikace parametrů atmosféry obytného prostoru. Od okamžiku, kdy se zavře poklop podvodního plavidla, zůstává posádka odříznutá od okolního světa v obytném prostoru. Složení vzduchu v oddělení by se nemělo lišit od normálního atmosférického vzduchu, který člověk dýchá. Obsah kyslíku v atmosféře na úrovni moře je obvykle 21 %. Snížení obsahu kyslíku na 16 % je považováno za neškodné. Pokud hladina kyslíku klesne na 10 %, pak člověk začne pociťovat hypoxii, jejíž příznaky jsou slabost, modré rty, špatná koordinace pohybů a nakonec ztráta vědomí. Zvýšený parciální tlak kyslíku způsobuje otravu kyslíkem, v jejíchž počátečních stádiích se člověku točí hlava, je mu nevolno a obličejové svaly začnou mimovolně cukat. Dalším problémem je nadměrná koncentrace kyslíku. Když objemová koncentrace kyslíku překročí prahovou hodnotu 25 %, materiály, které jsou za normálních podmínek ohnivzdorné, se stanou hořlavými. I ocel v atmosféře 100% kyslíku prudce shoří. Proto všechny materiály použité v obyvatelném trupu musí být co nejvíce ohnivzdorné. Obsah kyslíku v prostoru samozřejmě není určen fyziologickými příznaky členů posádky, k tomuto účelu se používají speciální analyzátory plynů, které umožňují přesně stanovit koncentraci kyslíku v rozmezí 0-25 %. Analyzátory plynů jsou vybaveny zvukovými a světelnými alarmy, které varují před nízkou nebo vysokou objemovou koncentrací. Kyslík potřebný k dýchání je uložen v lahvích. Válec v pracovní poloze je vybaven reduktorem s regulátorem průtoku. V průměru jeden člověk spotřebuje asi 25 litrů kyslíku za hodinu. Posádka tří lidí tak bude potřebovat asi 5400 litrů kyslíku na tři dny. V důsledku životní činnosti lidské tělo uvolňuje oxid uhličitý a škodlivé nečistoty, jako je CO, H2S atd. V obytném prostoru je žádoucí udržovat koncentraci oxidu uhličitého na úrovni 0,03 %. Za přípustný limit pro koncentraci CO2 se považuje 1,5 %. V podvodním vozidle se čištění vzduchu provádí čerpáním vzduchu ventilátory přes nádoby naplněné speciálními absorpčními chemikáliemi. Holanďan Cornelius van Drebbel hovořil o potřebě regenerace „vzdušné kvintesence“ již v roce 1620. Jako absorbér se používá hydroxid sodný nebo lithný. Kromě pracovních kazet musí být na palubě rezervní zásoba hermeticky uzavřeného absorbéru. Jeho množství se vypočítává na základě parametrů, jako jsou průměrné lidské emise CO2 (20 l/h) a absorpční kapacita 1 kg látky (více než 100 l). Aktivní uhlí se používá k absorpci dalších škodlivých nečistot vstupujících do atmosféry oddělení. Kromě analyzátorů plynů lze koncentraci plynů v atmosféře komory zjišťovat pomocí sady měřicích indikátorových trubic, jejichž náplň mění barvu za přítomnosti určitého plynu ve vzduchu. Rezervace nástrojů pro analýzu plynů je důležitým bodem při dokončování systému podpory života. Během ponoru přístroje se obyvatelný trup postupně ochlazuje a na stěnách se objevují kapky kondenzátu. Nadměrnou vlhkost můžete snížit umístěním granulí silikagelu do jedné z kazet a výměnou, když se nasytí vlhkostí. Sledování atmosférických parametrů jako je teplota, vlhkost, tlak je prováděno přístroji - teploměrem, vlhkoměrem a barometrem. Typicky se při hlubinných sestupech zařízení ochladí a teplota v kabině se nastaví na 10-12°C. Pro udržení pohodlných pracovních podmínek musí hydronauti nosit vlněné oblečení a teplé kombinézy. Co by měli mít hydronauti v případě nepředvídaných a nouzových situací? Za prvé zásoby kyslíku a absorbentu, za druhé zásoby pitné vody a jídla, zatřetí dobře zásobená lékárnička a za čtvrté sady nářadí. Externí spínání elektrického vybavení podvodního plavidla zajišťují kabelové vstupy, utěsněné konektory a olejové jednotky. Často je příčinou požáru na palubě zkrat způsobený mořskou vodou, která pronikla přes poškozená těsnění tlakových vstupů. Aby se zabránilo požáru, je nainstalován nouzový spínač, který na dálku vypne napájení všech spotřebitelů. V případě zvýšeného hoření a kouřivosti v prostoru může posádka použít hasicí přístroje s oxidem uhličitým a nouzové dýchací přístroje určené na 4-5 hodin provozu. A nakonec otázka, která zajímá mnoho lidí, se týká takzvaného ventilátorového systému. Ve skutečnosti lze tento problém vyřešit zcela jednoduše pomocí hermeticky uzavřených plastových a polyethylenových nádob, a jak ukazuje praxe, používají se poměrně zřídka.

Navigace a komunikace

Posádka podvodního plavidla během ponoru musí být kdykoli schopna určit své souřadnice a komunikovat jak s podpůrným plavidlem nebo člunem na hladině, tak s jinými podvodními vozidly provozovanými pod vodou. K navigačnímu vybavení, kterým je přístroj vybaven, patří: gyrokompas, magnetický kompas, sonar výhled do všech stran a hydroakustický navigační systém. Kompas umožňuje pilotovi sledovat zvolenou trasu. Sonar je potřeba při vyhledávání předmětů a pro zajištění bezpečného průchodu náročným terénem. Hydroakustický systém funguje ve spojení s transpondéry a lodními navigační systém. Transpondéry vybavené zářiči spolu se vztlakovými bloky, světelnými majáky a radiomajáky jsou spuštěny ke dnu v oblasti vybraného testovacího místa, kde je reliéf již poměrně dobře znát jako výsledek měření z plavidla. Dále je testovací místo kalibrováno, během které je každý maják dotazován z nádoby s různé strany. Údaje o absolutních souřadnicích lodi proplouvající nad majáky pocházejí z několika satelitů. V důsledku kalibrace jsou získány přesné souřadnice majáků a aktuální šikmé vzdálenosti k nim. Navigační jednotka nainstalovaná na vozidle měří čas mezi požadavky od majáků a odpověďmi z nich a vypočítává vzdálenost od majáků k podvodnímu vozidlu. Na displeji operátor vidí body umístění majáku a aktuální polohu zařízení. Transpondéry jsou volány na povrch z lodi nebo vozidla. Transpondéry se vztlakovými bloky se odpojí od nákladu a vyplouvají na hladinu. Komunikace mezi podvodním vozidlem a podpůrným plavidlem nebo pobřežní základnou se provádí pomocí VHF rádia s dosahem více než 10 mil. Podvodní akustický komunikační systém je instalován na přístroji, plavidle a člunu. K přenosu informací systém využívá šíření akustických vln ve vodě. Podvodní komunikační zařízení umožňuje přenos řeči a dat prostřednictvím telemetrického kanálu. Podvodní osvětlení Proud slunečního světla vstupujícího do mořské vody rychle slábne s rostoucí hloubkou. Pouhá setina z toho dosahuje hloubky 100 m. I za jasného slunečného dne soumrak ustupuje v hloubce 200 m. Přirozeně podvodní vozidlo plnící úkol detekce, pozorování, televize a natáčení nemá nic dělat ve velkých hloubkách bez umělého osvětlení . Ještě v 19. století se olejové hořáky používaly jako podvodní lampy. Byli vyměněni elektrické lampy nejprve s uhlíkovým vláknem a poté s wolframovým vláknem. Ve třicátých letech 20. století A. A. Gershun vyvinul a testoval lampy se zrcadlovými žárovkami. S příchodem nových materiálů a technologií se podvodní lampy staly spolehlivějšími a bezpečnějšími. S jakými problémy se potýkají návrháři podvodních osvětlovacích zařízení? Za prvé jsou to specifické optické vlastnosti mořské vody, které ovlivňují šíření světla. Světelný tok, který projde vrstvou vody, vyjde oslabený. Aniž bychom zacházeli do podrobností, poznamenáváme, že k útlumu světla dochází v důsledku absorpce a rozptylu. Absorpce je proces přeměny části toku světelné energie na tepelnou a chemickou energii, způsobený selektivní absorpcí molekulami vody a látkami rozpuštěnými ve vodě. Rozptyl je způsoben nestejnou hustotou mořské vody a přítomností suspendovaných částic v ní a spočívá v odchylce světelný tok z původního směru v důsledku opakovaných srážek s částicemi. Intenzita absorpce a rozptylu závisí na spektrálním složení záření. Absorpce je tedy vysoká pro dlouhovlnnou (červenou) oblast spektra a rozptyl je silnější v krátkovlnné (fialové) oblasti. Kombinované účinky absorpce a rozptylu určují prostup světla mořskou vodou. Křivka prostupu má vrchol v oblasti od 450 do 550 nm, to znamená, že část světla se spektrem od fialové po žlutozelenou projde běžnou mořskou vodou s menšími problémy. Maximální spektrální záření světelného zdroje, které musí být na podvodním plavidle, by mělo spadat do oblasti největšího přenosu světla mořskou vodou a blížit se k 500 nm. Kromě této podmínky je žádoucí, aby světelný výkon (poměr světelného toku svítidla ke spotřebě elektrické energie) byl co největší. V roce 1959 byl do inertního plynu, který plní konvenční žárovku, přidán jód. To zajistilo, že jas zůstal konstantní téměř po celou dobu životnosti lampy. Tak se objevily halogenové žárovky. Nyní jsou tyto lampy, poměrně spolehlivé a kompaktní, široce používány v osvětlovacích zařízeních podvodních vozidel. Negativní stránka halogenové žárovky mají nízký světelný výkon (20 lm/W) a přestože jsou široké, emisní spektrum je posunuto do červenožluté oblasti. Dalším typem svítidel jsou plynové výbojky. Svítí díky elektrickému výboji v plynové náplni. Plnidlem jsou páry rtuti pod tlakem. V důsledku přidávání thalia a jodidů dysprosia do úst, jodo-thaliové lampy s vysoká světelná účinnost(75 lm/W). Maximum záření z takových lamp spadá přesně do zelené části spektra. Nevýhody plynových výbojek zahrnují přítomnost spouštěcího a ovládacího zařízení, dlouhou dobu hoření, nutnost použití zařízení na potlačení hluku a povinné chlazení před opětovným zapnutím. Třetí možností jsou vysokotlaké sodíkové výbojky s široký rozsah a světelnou účinností přesahující 100 lm/W. Po výběru světelného zdroje se určí konstrukční vlastnosti osvětlovacího zařízení. Standardní složení takového zařízení je: světelný zdroj, pouzdro s objímkou, reflektor, ochranný průzor nebo skleněný plášť a hermeticky uzavřený konektor pro připojení napájecího kabelu. V zařízeních určených pro malé hloubky může zdroj světla pracovat přímo ve vodě. Světelný zdroj přístrojů s pracovní hloubkou nad 200 m je chráněn před vnějším tlakem odolným sklem. Hlavní konstrukční materiály pro výrobu svítidel jsou: hliník a jeho slitiny, titan a nerezové oceli. Pokud je tělo zařízení dostatečně pevné, musí splňovat minimální hmotnostní a rozměrové charakteristiky. Rozměry osvětlovacího zařízení silně závisí na tvaru a rozměrech reflektorů, které se volí vždy podle křivky svítivosti rozložené v prostoru. Pro práci pod vodou jsou potřeba lampy s úzkým směrovým světlem a širokým úhlem rozptylu. V praxi, v závislosti na cílech každého ponoru a optických vlastnostech vody v potápěčské oblasti, se reflektory jednoduše vymění, aniž by bylo nutné vyjmout samotné zařízení z podvodního plavidla. Ještě jeden důležitou vlastností je umístění osvětlovacích zařízení na zařízení. Vliv zákalu zpětného rozptylu nutí zařízení umístit na větší místo, to znamená přesunout je dále od přijímače. Zvýšení počtu lamp a výkonu jejich zdrojů nepřináší pozitivní efekt. Celková životnost podvodního osvětlení je dána správným provozem a periodickou údržbou, během které Speciální pozornost Je nutné dbát na čistotu dílů a pečlivě kontrolovat těsnící kroužky a těsnění.

Instrumentace

Přístrojové vybavení podvodních vozidel tvoří fotografická a televizní technika, komplex hydrofyzikálních senzorů a vzorkovačů. První podvodní fotografie byla pořízena v roce 1856 běžná kamera, umístěný v dřevěné krabici se sklem místo okénka. Angličané Thompson a Kenyon spustili kameru do River Way do hloubky 5 m I přesto, že bedna zamrzla, zůstala na fotografické desce. rozmazaný obraz. Francouzovi Bazinovi se podařilo zvýšit hloubku ponoření kamery pomocí potápěčského zvonu a zlepšit kvalitu obrazu. Jeho krajan Louis Boutant významně přispěl k rozvoji podvodní fotografie. Bhútán ve svých fotoboxech použil kazety s výměnnými fotodeskami a dálkově ovládanou elektrickou závěrku. V roce 1892 pořídil Bhútán svou první podvodní fotografii; byl to záběr na středomořského kraba. Jeho poslední komora byla umístěna v krabici vyrobené z mědi a oceli. Butan použil prázdný sud od vína jako plovák plovoucí na hladině. V lednu 1927 se v časopise National Geography objevila první barevná podvodní fotografie pořízená Martinem a Langleym v mělčině Dry Tortugas Shoal. V roce 1931 navrhl Američan Harold Edgerton z Massachusettského technologického institutu použít jako zdroj světla blesk synchronizovaný s fotoaparátem. Od poloviny čtyřicátých let se podvodní fotografie stala nedílnou součástí všech podvodních prací, včetně záchrany a výzkumu. V roce 1959 se „Papa Flash“, jak se Edgertonovi na Calypsu přezdívalo, podařilo získat fotografie mořského dna v hloubce 8500 m. V dnešní době se objevily pohodlné malé fotokomplexy pro podvodní vozidla, které jsou již sériově vyráběny. Tento fotografický komplex se skládá z fotoaparátu s objektivem speciálně navrženým pro filmování v mořské vodě a blesku. Fotoaparát s velkou zásobou filmu a blesk o energii 100 až 1000 J jsou uzavřeny v termoboxech a nejčastěji se montují na otočné držáky. Kvalita výsledných snímků závisí na řadě faktorů, jako jsou vlastnosti mořské vody, optické parametry objektivu a osvětlovače, výkon a barevná teplota osvětlovače, citlivost fotografického materiálu, relativní poloha fotoaparát a blesk na fotoaparátu. Mořská voda má špatný vliv na kvalitu fotografie, která se vyznačuje zkreslením barev, zhoršováním kvality obrazu s rostoucí vzdáleností, zmenšujícím se úhlem záběru a nedostatkem osvětlení. I přes tyto nepříznivé vlastnosti je podvodní fotografie široce používána a rozvíjena. K prozkoumání oblasti dna Středozemního moře, kde došlo ke ztroskotání lodi, byly na ponorné lodi Ashera instalovány dvě 70mm kamery s ohniskovou vzdáleností ve vodě 60 mm. Část dna pokrytá mřížkou byla natáčena z výšky 5 m. Podvodní kamery se používají i na podvodních vozidlech pro fotografování trasy a natáčení nejzajímavějších objektů na blízko. Podvodní televizní systémy se objevily ve 40. letech 20. století. Tehdy to byly běžné studiové černobílé instalace umístěné v objemných krabicích. Než se stanete miniaturní fotoaparáty S vysoké rozlišení a citlivost, televizní instalace ušli ve vývoji dlouhou cestu. „Babička“ moderních podvodních kamer, automatická kamera od Hydroproducts, provedla historický ponor na batyskafu Trieste do příkopu Mariana. Podvodní televizní systémy podvodních vozidel mají za úkol tyto úkoly: výběr objektů pro fotografování pomocí videomonitoru jako hledáčku, televizní sledování povrchu dna při geologickém a biologickém průzkumu. Televizní kamera je vybavena zoom objektivem, který umožňuje zvětšit obraz na monitoru v tomto případě nemusíte zapínat pohonná zařízení zařízení, abyste se přiblížili ke zkoumanému objektu. Otočné hlavy, které otáčejí kamery v horizontální a vertikální rovině, umožňují zvětšit zorné pole. Pro zlepšení kvality obrazu a zvýšení rozsahu viditelnosti, kromě zvýšení citlivosti televizní kamery kompetentní výběr objektivu a osvětlovače hraje velkou roli správné umístění kamery vzhledem k osvětlovacím zařízením. To umožňuje výrazně snížit intenzitu světelného oparu, který značně zhoršuje kvalitu záznamu videa. Sada hydrofyzikálních senzorů umožňuje měřit, převádět a zaznamenávat v digitální podobě řadu parametrů mořské vody. Komplex obvykle obsahuje senzory teploty, elektrické vodivosti, tlaku, rozpuštěného kyslíku, koncentrace vodíkových iontů, rychlosti proudění, rychlosti zvuku, průhlednosti, vodivosti a vysoké teploty. Většina geologických a biologických vzorků se přenáší do bunkrů ponorky pomocí manipulátorů. Sítě, pletiva a vzorkovače pro odběr vzorků jsou vybaveny úchyty pro snadné uchopení rukou manipulátora. Zařízení lze vybavit malými a velká kapacita pro odběr vzorků vody. Měkké sedimenty a biologické vzorky jsou spolu s vodou čerpány do nádoby širokou hadicí. To vám umožní získat velké množství mořských organismů, neporušených a nepoškozených.

Je zvykem dělit bezpilotní (neobydlená) vozidla používaná ve flotilách (námořních silách) na dálkově ovládaná a autonomní. V roce 2016 jsou oba typy zařízení hojně zastoupeny.

Na základě tvarového faktoru lze rozlišit zařízení podobná ponorkám, batyskafem, torpédům, kluzákům a také robotickým vyskakovacím kapslím. Existují také robotické podvodní miny „vyladěné“ na konkrétní vojenské vybavení, například na loď určité třídy nebo dokonce na konkrétní model.

Podle účelu se podvodní vojenská vozidla dělí na zařízení pro průzkum mořského dna a dalších objektů - autonomně nebo v režimu dálkového ovládání. Jedním z hlavních úkolů je boj proti těžbě, detekce, klasifikace a lokalizace dolů. Probíhá také vývoj dopadových podvodních robotů. Dochází k hybridnímu vývoji - robot sám o sobě není ozbrojený, ale ve správný čas může aktivovat užitečné zatížení jednoho nebo druhého typu (jako například robotické kapsle, které jsou vyvíjeny pro DARPA).

Terminologie

, Rusko

Slibný vývoj iniciovaný fondem. Podmořská platforma, která by měla být schopna řešit problémy ve všech hloubkách světových oceánů. Na této platformě je plánován vývoj technologie pro dálkový průzkum dna světového oceánu. Pokládka zařízení je naplánována na léto 2017. Nepůjde o izolované zařízení, jeho provoz si vyžádá komplex, který zajistí přenos informací v reálném čase z hlavních senzorů, pro které bude zařízení obsahovat základnu; opakovač stanice, který bude umístěn v „přistávací“ oblasti zařízení a zajistí jeho spojení s povrchem.

(Gavia), Teledyne (vytvořil Harfmynd, Island), USA / (převzato z Tethys-Pro)

, Special Purpose Space Systems Corporation "Kometa", Rusko

Podvodní hydroakustický sledovací systém nasazený Ruskem na bázi podvodních robotických systémů. Navrženo k detekci lodí, ponorek a nízko letících letadel a vrtulníků v různých oblastech světového oceánu.

(Sea Shadow), Okeanos, Rusko

foto: JSC "Výzkumný a výrobní podnik podvodních technologií Okeanos"

Autonomní neobydlený podvodní kluzák. Může provádět pátrací operace a hlubinný průzkum. Zařízení dvojí použití. Testováno jako součást slibných podvodních systémů ruského námořnictva v roce 2016. Typ zařízení - podvodní kluzák.

Dolphin, JSC Tethys Pro, Rusko

AUV. Vytvořeno před rokem 2013. Přijato. Míra „rusnosti“ je sporná.

, Rusko

Od roku 2016 je komplex založený na této NPA již několik let v provozu s námořnictvem a je využíván pro výzkumné a průzkumné účely. Dokáže filmovat a mapovat dno, hledat potopené předměty.

, Rusko

Neobydlené podvodní vozidlo s podporou autonomie (AUV). Robotický komplex určený pro podvodní práci - servis vrtných souprav, studium mořského dne, monitorování podvodních komunikačních linek. Pro práci v hloubkách až 6000 metrů.

, JSC Tethys Pro, Rusko

ROV. Používá se pro civilní i vojenské účely.

2017.03.14 Do konce roku 2017 obdrží „vyhledávací a záchranné síly“ ruského námořnictva 12 robotických ponorek Marlin-350.

14.10.2016 Robot Marlin-350 byl použit k průzkumu nejhlubšího krasového Modrého jezera v Rusku. Při zkoumání jedné z hlubinných jeskyní robot dosáhl hloubky 279 metrů – nyní je to považováno za nejhlubší místo jezera. Hlouběji se zatím kvůli nulové viditelnosti jít nedá. / kbpravda.ru

(Větroň), Rusko

Komplex podvodního kluzáku "Sea Shadow". Komplex zahrnuje: výzkumný kluzák, kluzák-nosič mini-zařízení, kluzák-štafeta, řídící středisko lodi a relé zařízení. Poprvé představen v roce 2017.

Nerpa, TsNIITochmash a MAKO (podniky Rostec), Rusko

V srpnu 2018 Rostec předvedl prototyp podvodního bezpilotního prostředku vybaveného ručními palnými zbraněmi (APS). Robot již prošel prvními testy (bez zbraní na palubě). Náklady na vývoj v korporaci byly stanoveny na 10 milionů rublů. Rostec hledá pro svůj produkt zákazníka, aby jej upravil podle skutečných potřeb. Je deklarováno, že zařízení je určeno k ochraně mostů a válečných lodí před teroristy. Předpokládá se, že maximální hloubka ponoření zařízení dosáhne 50 m, dosah stabilní komunikace s ním bude až 80 metrů. Hmotnost zařízení je necelých 30 kg, rychlost 1 uzel, rezerva chodu 4 hodiny. | 21.08.2018 tass.ru (foto k dispozici)

Obzor, JSC Tethys Pro, Rusko

ROV. Vytvořeno před rokem 2013. Přijato. Míra „rusnosti“ je sporná.

Panther Plus, JSC Tethys Pro, Rusko

ROV. Vytvořeno před rokem 2013. Cm. Seaeye Panther Plus, SAAB, Švédsko. Není Ruský vývoj. Koupeno ze Švédska Ruskem na počátku 2000.
Takový robot, přijatý ruským námořnictvem, řídí například loď Kommuna, záchrannou loď Černomořské flotily v roce 2017.06.

, MAKO (NPG MAKO), Rusko

foto: Výzkumná a výrobní skupina MAKO

Autonomní povrchově-podvodní robotický komplex.

, Okeanpribor, Rusko, Petrohrad

Navigační a komunikační systém. Postaveno na základě AUV a hydroakustických bójí připojených přes satelity Gonets-D1M k velící středisko. Bóje budou plovoucí, pod vodou a zamrzlé. Bóje spolupracují s GLONASS, což jim umožňuje určit jejich přesnou polohu a také objasnit polohu AUV, která jsou údajně schopna hlídkovat v hloubkách až 8 km. Tyto informace potřebují objasnění. Bóje jsou vybaveny podporou pro komunikaci s AUV. Bóje může pracovat v jednom ze tří režimů:
1. Přijímat informace ze satelitu a vysílat je na žádost AUV.
2. Bóje může v reálném čase propojit různá řídící centra (pozemní, vzdušná, námořní atd.) s AUV. V tomto režimu můžete přímo ovládat AUV (režim dálkového ovládání)
3. AUV funguje autonomně, ale je schopno kontrolovat pomocí bójí korigovat svůj kurz. V případě potřeby může AUV vyslat poplašný signál přes bóji.
Systém je připraven k nasazení. V prosinci 2016 byla oznámena připravenost systému a plány na jeho nasazení na arktickém šelfu.

Skif, Rusko ()

Kaňon v klasifikaci NATO. Ruská bezpilotní strategická útočná ponorka. Může nést jaderné zbraně na palubě a cestovat na velké vzdálenosti. Informace nejsou spolehlivé, protože projekt je klasifikován k říjnu 2016.

Podvodní víceúčelový systém, včetně vyzbrojení samohybnými podvodními vozidly s jadernými zbraněmi na palubě. Ponorka s posádkou vybavená několika (až 6) SPA (samohybnými podvodními objekty), z nichž každý může nést jaderné zbraně třídy megatun jako náklad. Od prosince 2016 se šíří informace o provedených testech.

, Rubin (CDB "Rubin"), Rusko

Podvodní AUV, robotický cíl schopný simulovat různé ponorky. Od prosince 2016 - ve stavu "ve vývoji". Navrženo tak, aby umožnilo upustit od používání stávajících ponorek pro výcvikové účely, což je příliš drahé. Bude schopen simulovat jaderné a dieselelektrické ponorky, reprodukovat zejména jejich manévrování.

, JSC Tethys Pro, Rusko (Seaside Tiger, SAAB, Švédsko)

ROV. Vytvořeno před rokem 2013. Přijato. Není to ruský vývoj.

(Falcon), JSC Tethys Pro, Rusko (Seaeye Falcon, SAAB, Švédsko)

Seaeye Falcon, SAAB

ROV (ROV). Seaeye Falcon se používá po celém světě od roku 2002. Přijato do služby v ruském námořnictvu. Není to ruský vývoj.

Fugu, MAKO, Rusko

Bezpilotní robotický komplex s autonomními neobydlenými podvodními vozidly (kluzáky), určený k přenosu signálů řízení boje do strategických a raketových jaderných ponorek, shromažďování informací o podmínkách plavby v oblastech bojových hlídek. Zařízení se skládá z podvodních a povrchových částí. Volně rotující ploutve, využívající energii přicházející vlny, pohybují pod vodou a tahají povrchové části zařízení. Na povrchu je systém satelitní komunikace, stanice pro sběr oceánografických a meteorologických dat. Baterie zařízení jsou napájeny z " solární baterie„Podvodní část je vybavena miniaturními sonary a také hydroakustickým modemem schopným zajistit komunikační kanál s jadernou ponorkou.

14.10.2016 Námořnictvo začalo dostávat nejnovější komplexy pro komunikaci s ponorkami v oceánu. Hlavní várka komplexů bude dodána v roce 2018 v rámci přechodu na komunikační technologie 6. generace. /vz.ru

2016.09 Ruské jaderné ponorky budou vybaveny robotickými drony. Stav – testováno Hlavním výzkumným testovacím centrem pro robotiku Ministerstva obrany Ruské federace (GNIITs RT) / vz.ru

Hlavonožec, Rusko

, Bluefin Robotics (General Dynamics), USA

Podvodní vojenský dron "Bluefin Tuna". 4,9 m Může odpalovat malé podvodní roboty Sand Sharks.

Echo Ranger, Boeing, USA

Echo Seeker, Boeing, USA

AUV, vytvořené na Islandu Hafmynd ehf. Vytvořeno před rokem 2010. Používáno ruským námořnictvem pod názvem „Gavia“. Zakoupeno v Ruské federaci přes Tethys Pro OJSC.

, OceanServer, USA

Vyvinutý v roce 2005. Vyráběl se v různých modifikacích: EP32, EP35, EP42, lišících se výkonem baterie a délkou těla. Byl jsem nakupovat rozdílné země včetně Ruska, Chorvatska atd. pro civilní a vojenské účely. Základní cena byla 50 tisíc dolarů, s plnou sadou (SSS + Doppler log navigační systém) - asi 150 tisíc dolarů. Do roku 2009 bylo prodáno více než 100 komplexů založených na Iver 2.

K-STER C

Jednorázový podvodní robot je kamikadze, který se používá k ničení mořských min jejich odpálením ve vodě. Hlavovou částí robota je hlavice s tvarovanou náloží.

, Kongsberg Defense Systems, Norsko

Neobydlený pod vodou bezpilotní prostředek- "kamikadze" pro detekci min a jejich zničení samodetonací. OSMDWS (One-Shot Mine Disposal Weapon System) - jednorázové systémy pro ničení min. Vybaveno videokamerou, sonarem a navigačním systémem. Operátor vydá povel k odpálení. Na základě výsledků testů byly v roce 2016 přijaty norským námořnictvem a námořnictvem NATO.

Mod 1 Swordfish, AUVAC, USA

Zařízení byla nasazena v 5. flotile amerického námořnictva v roce 2016.

Mod 2 Kingsfish, AUVAC, USA

Zařízení byla nasazena v 5. flotile amerického námořnictva v roce 2016. Podle nepotvrzených informací vydrží robot pod vodou 24 hodin. Robot sbírá informace pomocí podvodního fotografování.

Poseidon, USA

Poseidon, podvodní obdoba globálního systému GPS navigace, což umožní ponorkám a AUV vyměňovat si informace mezi sebou a s řídicími centry. Jeho testování by mělo začít v roce 2018. Vyvinuto na objednávku DARPA.

, Kongsberg Maritime, Norsko

Námořní podvodní autonomní robot.

2015.07 Remus-600 úspěšně vypuštěn a vrátil se na palubu ponorky třídy Virginia (SSN-784)

RHMS, Lockheed Martin, USA

Systém RHMS zahrnuje víceúčelové autonomní podvodní vozidlo Lockheed Martin RMMV vybavené sonarem Raytheon s bočním skenováním. Zařízení je schopno potápět se do mělkých hloubek a hledat miny. Je možné řešit další problémy potřebné pro americké námořnictvo. Toto je záměrné. Zdá se však, že vývoj, který trvá již více než 10 let, nebyl příliš úspěšný. Během testů, které se prodlužovaly, systém příliš často selhával. Miny přitom našla ještě rychleji, než vyžadovaly technické specifikace.

Sand Shark, Bluefing Robotics (General Dynamics), USA

Podvodní průzkumný robot. Vypuštěno z podvodního vojenského dronu Bluefin-21. Hmotnost - 6,8 kg.

, SAAB, Švédsko

Seaeye Falcon, SAAB

Seaeye Panther Plus, SAAB, Švédsko

V Rusku je také známý jako Panther Plus, „lokalizovaný“ Tethys Pro OJSC, Rusko

ROV. Vytvořeno před rokem 2013. Takový robot, adoptovaný ruským námořnictvem, například obsluhuje loď Kommuna, záchrannou loď Černomořské flotily.

, SAAB, Švédsko

Dálkově ovládané podvodní vozidlo třídy ROV z rodiny Sea Eye pro pozorování a kontrolu objektů.

, Atlas Elektronik, Německo

Podvodní dálkové ovládání optický kabel zařízení pro poloautomatické ničení mořských min samodetonací. OSMDWS (One-Shot Mine Disposal Weapon System) - jednorázové systémy pro ničení min.

Mořský kluzák

podvodní kluzák

Seascan

Podvodní robot "přesné identifikace". Pomocí sonarů a kamer s vysokým rozlišením dokáže určit velikost a typ objektů ve vodě. Dosah - až 2 km, hloubka ponoření - až 3000 m.

Sea WASP, SAAB, Švédsko

podvodní dron pro detekci a počáteční kontrolu podvodních výbušných zařízení. WASP je zkratka pro Waterborne Aini-IED Security Platform. Dron je ovládán 2 operátory pomocí kabelu o délce až 500 stop. Dosažitelná hloubka je až 200 stop. Robot je dlouhý 5,5 stop a váží asi 200 liber. Vybaven předním sonarem, několika senzory nezbytnými pro měření hloubky a navigaci. A dvě kamery - velká na přední straně zařízení a malá na „ruce“. Lze spustit z mola nebo pláže, stejně jako z různých typů hladinových lodí a gumových člunů. Oznámeno květen 2016 / popsci.com

Slocum

podvodní kluzák

Sprej

podvodní kluzák

UFP (Upward Falling Payloads), DARPA, USA

2016.05.18, který může obsahovat jako náklad dron, raketu nebo jiné vojenské vybavení. Kapsle, dlouhé asi 4,5 m, jsou určeny k umístění po celém Světovém oceánu. Spací kapsle může být aktivována rádiovým signálem, po jehož přijetí kapsle vyplave na hladinu oceánu a uvolní užitečné zatížení. Palubní UAV kapsle může být ve vzduchu nebo se schopností vzlétnout a přistát z vody. DARPA již testovala systém zvedání kapsle ze dna a komunikační systém. Očekává se, že agentura bude pokračovat ve vývoji a testování nosnosti kapsle.

POD VODOU POD VODOU (a. ponorková jednotka; n. Unterwassergerat; f. appareil sous-marin; i. equipo submarino) - plavidlo nebo technické zařízení pohybující se ve vodním sloupci a (nebo) po dně a používané pro vědecký výzkum, vyhledávání a nouzové záchranné operace, stejně jako průmyslové práce pod vodou. Podmořská vozidla se používají zejména k provádění geologických a geofyzikálních měření v blízkosti dna oceánu za účelem studia geologické struktury dna oceánu, složení hornin, z nichž se skládá, vyhledávání a průzkumu ložisek nerostů ve Světovém oceánu a také jako při těžbě ložisek, pro kontrolu a opravy vrtných plošin a podobně.

Podvodní vozidla se dělí do 3 hlavních tříd: normobarická s posádkou, hyperbarická s posádkou a neobydlená (dálkově ovládaná). Podvodní vozidla se také klasifikují podle druhu vykonávané práce – hydrofyzikální, geologická, pátrací, specializovaní pracovníci, inspekce atd.; podle povahy pohybů ve vodním prostředí - tažené, plovoucí, pohybující se (včetně chůze) po zemi; podle způsobu napájení - připoutané, autonomní a kombinované; podle hloubky práce - pro malé hloubky (do 600 m), střední hloubky (do 2000 m) a hlubokomořské (nad 2000 m).

Mezi normobarická pilotovaná podvodní vozidla patří upoutaná a autonomní výzkumná a transportní vozidla, jejichž hermetické pouzdro udržuje parametry dýchací směsi blízké standardním atmosférickým. Příkladem zařízení tohoto typu je podvodní vozidlo Pysis, určené pro oceánologický (včetně geologického) průzkum (obr. 1).

První geologické studie pomocí podvodních vozidel byly provedeny v roce 1962 z francouzského batyskafu „Archimedes“ v příkopu Portorika (asi 9000 m). V dalších letech byly prováděny průzkumy pobřežních kaňonů, korálových útesů, polí feromanganových uzlů a fosforitů. Od 70. let Bylo zorganizováno několik amerických a francouzských geologických expedic za účelem studia oceánských trhlin (v roce 1973 - středoatlantická trhlina, v letech 1978-79 - zóna východopacifického vzestupu a galapágská trhlina).

První sovětské geologické expedice využívající podvodní vozidla jako „Pysis“, „Sound“, „Manta“ byly uskutečněny na jezeře Bajkal (1977), v Rudém moři Rift (1979-80) a Reykjanské trhlině v r.

– jedná se o speciální technické prostředky určené pro podvodní vědecký výzkum, pátrací operace, všechny druhy oprav a záchranných prací.

Hlubinná podvodní vozidla zahrnují zařízení s hloubkou potápění přes 600 m.

Podle funkční účel hlubinné ponorky mohou být rozdělen na oceánografický pro výzkumná pozorování a zařízení pro pátrací a záchranné a instalační a demontážní práce.

Podle účelu jsou vybaveny systémy pro vyhledávání a zaměřování předmětu, různými typy chapadel a nástroji pro provádění práce.

Hlubinné ponorky mohou být buď obydlené, nebo neobydlené.

Hlubinné ponorky s lidskou posádkou ovládané posádkou (2-6 osob) umístěnou v odolném hermetickém krytu, disponují systémy podpory života, komunikačním a navigačním zařízením, ovládacími prvky manipulátoru, napájecím zařízením (baterie) a nouzovým záchranným zařízením. Tvar odolného trupu hlubokomořského podvodního plavidla v závislosti na hloubce ponoření a účelu může být válcový (hydrostaty) s vyztužením vnějšího pláště rámy, kulový nebo polokulový (bathysphere). Použité materiály karoserie jsou ocel, hliník, titan a zesílené sklolaminát. Robustní trup hlubokomořského podvodního plavidla má vstupní poklop, okénka a záchranná vozidla mají ve spodní části trupu dokovací stanici a vzduchovou komoru. S rostoucí hloubkou použití hlubinného podvodního plavidla se mění design a tvar odolného trupu a zvyšuje se jeho hmotnost. Do hloubky 2000 m je plášť trupu vyztužen rámy. Hlubinná podvodní vozidla pro velké hloubky mají silnostěnnou, odolnou karoserii vyrobenou kováním z legované oceli. Tloušťka stěn terstského batyskafu, na kterém bylo 23. ledna 1960 dosaženo rekordní hloubky 10919 m, je tedy 105 mm. Pro dodání pozitivního vztlaku odolnému trupu hlubokomořského podvodního plavidla, určeného pro potápění do hloubek přes 6000 m, je nutné mít další objem naplněný odlehčenou výplní (nejčastěji benzínem o hustotě 0,7-3) .

Autonomie pilotovaných hlubinných podvodních plavidel je od 8-12 hodin do 2-4 týdnů, rychlost 6-12 km/h, některé mají výsuvnou kabinu pro nouzové vyproštění posádky. Odolná karoserie hlubokomořského podvodního plavidla je zvenčí pokryta propustnou lehkou karoserií, která slouží k tomu, aby zařízení propůjčila hydrodynamické vlastnosti, přizpůsobila se komplexu pohonu a řízení, akční členy manipulátory, lampy, televize a vědecká zařízení. Mezi pevnými a lehkými trupy jsou balastní nádrže a balast vypouštěný v nouzových situacích.

Neobydlené hlubokomořské ponorky - upoutaný, tažený - ovládaný pomocí kabelu z dálkového ovládání umístěného na nosném plavidle. Pohybují se ve vodním sloupci nebo se pohybují po dně. Jsou vybaveny televizní technikou, svítilnami, mají hloubkovou stabilizaci, manipulátory, jejich navigační systém je napojen na navigační systém nosného plavidla, přenos síly je pomocí kabelového lana (ponoření do 100 m). Vozidla s vlastním pohonem jsou vybavena systémem pohonu a řízení řízeným pomocí daný program. Neobydlená hlubinná podvodní vozidla se používají především při vyhledávání a kontrole potopených objektů a pro podvodní vrtání. Vývoj hlubokomořských podvodních vozidel se ubírá cestou vytváření specializovaných neobydlených vozidel.

Běžné mylné představy o větrné energii odrazují lidi od využívání tohoto zdroje energie. Ale větrné turbíny jsou velmi slibná metoda získávat energii z ekologických zdrojů. Zejména v souvislosti s rostoucími cenami ropy, plynu a uhlí a také s ohledem na vyčerpání nerostných zdrojů.

Dnes je využití větru primárně spojeno s výrobou elektřiny. Zkusme přijít na to, jak je to jednoduché, levné a pohodlné. Pro ty, kteří chtějí okamžitě slyšet výsledek, závěr: větrná elektřina nikdy nebude levnější než energie získaná z jiných zdrojů: tepelných, jaderných nebo vodních elektráren.

Proto má smysl pracovat na větrných elektrárnách pro domácnost pouze pro ty, kteří touží přizpůsobit to, co dostali „náhodou“ připravený generátor nebo nadšenci čisté energie, kteří fanaticky chtějí zachránit planetu před ekologickou katastrofou. Jiné důvody, proč využívat větrnou energii, když je energie dodávána z externích elektrických sítí, vás prostě nenapadají.

1. Větrná energie je drahá.
Větrná energie je konkurenceschopná v regionech se střední až vysokou rychlostí větru. Vzhledem k tomu, že ve výrobním procesu větrné energie není žádné palivo, nezdražuje spolu s ní. Neexistují žádné náklady na nákup a dodávku surovin ani na snížení znečištění životního prostředí. Navíc cena větrné energie se díky novým technologiím každým rokem snižuje, na rozdíl od energie vyráběné uhelnými a uranovými elektrárnami.

2. Zdroje větrné energie jsou nespolehlivé a musí být „zajišťovány“ tradičními zdroji.
Množství větrné energie, kterou větrné elektrárny produkují, se liší v závislosti na povětrnostních podmínkách. To však neznamená, že by větrné elektrárny byly nespolehlivé. Na rozdíl od moderních elektráren může větrná elektrárna fungovat bez přerušení, i když se některá z větrných turbín porouchá – protože zbývající turbíny budou nadále fungovat.

3. Větrné turbíny pracují po krátkou dobu.
Větrná farma může pracovat na plný výkon pouze 10 % času, i když jsou postaveny v oblastech, kde je obvykle větrné počasí. Ale větrné turbíny vyrábějí elektrická energie většinu času funguje (65-80 %), i když množství přijaté energie se může lišit. Žádná z elektráren nevyrábí energii na 100 % svého udávaného výkonu 100 % času. Elektrárny jsou navíc často uzavřeny kvůli opravám a technickému dovybavení.

4. Vítr poskytuje málo energie.

Jedna běžná dvoumegawattová turbína vyrobí elektřinu pro 600-800 domácností. A s využitím nových technologií se toto číslo může zvýšit.

5. Větrné turbíny jsou neefektivní.
Větrné turbíny jsou účinné, a abychom to dokázali, můžeme vypočítat „energetickou návratnost“ technologie – množství času, který zabere výroba určité množství energie. Větrné elektrárny podle výzkumu amerických vědců z Wilson-Madison University vyrobí 17–40krát více energie, než za stejnou dobu spotřebují. Konvenční jaderné elektrárny - pouze 16krát.

6. Větrné elektrárny vypadají hrozně.
O vkusu samozřejmě nelze polemizovat, ale četné fotografie větrných elektráren dokazují, že turbíny mohou harmonicky zapadnout do krajiny. Díky úsilí průmyslových designérů jsou moderní turbíny elegantní a esteticky příjemné.

7. Větrné turbíny jsou velmi hlučné.
Pokud věříte tomuto mýtu, pak člověk nemůže zůstat v blízkosti větrných motorů dlouho. Ve skutečnosti jsou motory docela tiché. Hluk z větrné elektrárny na vzdálenost 250-300 metrů nepřesahuje objem fungující domácí lednice. Pracovní turbíny vytvářejí zvuk podobný slabému hvízdání, takže zvuk vytvářený samotným větrem je slyšet hlasitěji. Nejhlučnější jsou v současnosti pouze starší jednotky, fungující déle než 20 let. Moderní turbíny jsou navrženy tak, aby jejich mechanické součásti vytvářely co nejmenší hluk.

8. Větrné elektrárny výrazně snížit hodnotu sousedních nemovitostí.
Hodnotu nemovitosti ovlivňuje mnoho faktorů a přítomnost větrné elektrárny v blízkosti není v této věci rozhodující. Navíc v budoucnu při nedostatku tradičních zdrojů energie může taková čtvrť jen prodražit nemovitost či pozemek.

9. Provoz turbín generuje rušení provozu televizních stanic a jiných typů komunikací.

Provozní turbíny mohou rušit komunikaci pouze ve výjimečných případech. K tomu obvykle dochází v otevřených oblastech, v případech, kdy větrné turbíny umístěn v přímé viditelnosti. K vyřešení tohoto problému je nutné vylepšit zařízení transceiveru nebo nainstalovat opakovač, který přenáší signál a obchází oblast, kde se nachází větrná elektrárna.

10. Větrné turbíny jsou nebezpečné pro lidi a zvířata.
Větrná energie není spojena s emisemi škodlivých plynů do atmosféry, vody nebo půdy znečištěním odpady. Za 25 let její existence nebyla zaznamenána ani jedna havárie související s provozem větrných turbín Existuje také názor, že při provozu turbín dochází k infrazvuku škodlivému pro lidský sluch. Vědci však ujišťují, že úroveň infrazvuku je velmi nepatrná a nepředstavuje žádné nebezpečí.

11. Blikání větrných turbín má negativní dopad na lidské zdraví.
Problém se stínem vrhaným turbínami a jeho blikáním lze snadno vyřešit správným výpočtem polohy větrné elektrárny vzhledem k obydleným oblastem.

12. Větrné elektrárny škodí cestovnímu ruchu.

Ve skutečnosti žádný takový důkaz zaznamenán nebyl. Často větrné turbíny dokonce pomáhají přilákat návštěvníky do oblasti. U vjezdu do neobvyklé stanice nebo na blízkých silnicích jsou instalovány speciální značky a informační tabule. V Palm Springs v Kalifornii tedy fungují tisíce turbín. Místní úřady sem zorganizovaly speciální autobusové zájezdy, aby se seznámily s prací větrné farmy.

13. Z lopatek větrné turbíny může odpadávat led, což může ohrozit lidský život.

Ve skutečnosti se občas může stát padající led, ale nepředstavuje žádné nebezpečí. Je to kvůli odlehlosti větrných elektráren od domovů lidí. Navíc tvorba velkého množství ledu na lopatkách je prostě nemožná. Tvorba ledu snižuje rychlost otáčení nožů. V tomto případě řídicí systém sám automaticky vypne turbínu.

14. Větrné turbíny nejsou bezpečné: stává se, že z turbín spadnou lopatky a stanice je zničena.

Větrné turbíny dnes žádné nebezpečí nepředstavují. Jsou certifikovány v souladu s mezinárodními standardy. To umožňuje jejich umístění i v blízkosti venkovských a městských dětských ústavů a ​​také v hustě obydlených oblastech. Tisíce větrných turbín instalovaných po celé Evropě a Americe splňují nejvyšší bezpečnostní standardy. A to je zárukou jejich spolehlivého provozu.